《区块链理论与实战》教案大纲

区块链理论与实战教学大纲

院系：日M：月日

课程代码

课程名称区块链技术

英文名称BlockdiainTechnology

学分数2.0周学时2+2

■通识教育专项□核心课程□通识教育选修口大类基础□专业必修因专业选修□其

课程性质

他

区块链技术课程旨在培养学生对区块链技术的全面理解和应用能力。理解区块链技术

的基本原理，掌握区块链开发技能，理解区块链的应用场景，分析区块链的挞战和未

来发展，培养团队合作和解决问题的能力。通过达到以上教学目的，该课程旨在为学

教学目的

生提供一个全面了解区块链技术并具备应用能力的基础，为他们在未来的职业发展和

创新中奠定坚实的基础。

本课程介绍区块链基础知识，区块链网络和协议，区块链开发工具和编程语言，智

能合约和链码，区块链应用场景，区块链安全与隐私保护，区块链的挑战与前沿技

基本内容术，实践项目和案例分析。

简介

基本聂求：

1.基础知识要求：学生应具备计算机科学和网络技术的基础知识，包括数据结构、算法、网络

通信和编程等。对密码学和分布式系统的基本概念有一定了解将是一个优势。

2.掌握区块链网络的结构和运作方式，包括节点、对等网络和广播通信等基本概念。理解区块链网

络的拓扑结构和网络安全机制，包括防止双花攻击、5战攻击和拜占庭容错等问题。

3.深入研究区块链中所涉及的密码学原理和加密算法，如非对称加密、哈希函物、数字签名和

零知识证明等。

4.学习使用区块链开发工具和平台，如以太坊、HyperledgerFabric和EOS等，掌握它们的

架构、功能和使用方法。

授理方式：

1.机房授课：通过投影仪展示教学内容、演示实例代码，并现场解答学生的问题。2.在线授课：

利用教学平台或视频会议工具进行远程教学。通过共享屏幕、在线白板和实时聊天等功能，教师

可以展示教学内容、演示代码，并与学生进行互动交流。

主讲教师简介

各主讲教师均为具有深厚专业知识和丰富实践经验的专家，专注于分布式系统和区块链技术的研

究。具有丰富的专业背景、实践经验和教学方法。参与多个区块链项目的开发和实施，在区块

链技术的设计、安全性和性能优化等方而有着深入的研究和实践经验。

教学内容安排（教学日历）：

一

周

畏课时司备

次教学内容要点课程作业

日期星期节次注

第一章比特币

1・1比特币概述

194-20三5-61.2比特币数据结构

1.3比特币交易

L4身份认证

第二章以太坊

2.1以太坊账户

2.2以太坊数据结构

294-22五1-2

2.2.1默克尔帕特里夏树

2.2.2状态树

2.2.3交易树与收据树

2.3Ghost协议

2.3.1叔父块规则习题2.1、

2.3.2奖励公式2.2、2.3

3104-27=5-62.4以太坊挖矿2.4、2.5

2.4.1以太坊挖矿与比特币挖矿2.6

2.4.2挖矿算法

2.4.3矿池

第三章区块♦安全的保障一毒理学

3.1密码第法

3.3.1RSA算法密钥生成过程

4104-29五1-23.3.2RSA算法的加密和解密

3.1.4椭圆曲线密码算法

3.2数字签名

3.3零知识证明

3.4QAP问题习题3.k

5115-4三5-63.5简洁性问题3.2、3.3

3・6同志隐裁3.4

第四章分布式系统核心技术

4.1一致性问题

6115-6五1-2

4.1.1FLP不可能原理

4.1.2CAP原理

4.1.3ACID原则与多阶段提交习题4.】、

4.2、4.5、

4.7

7126-115-6

8125-13五1-2

4.2经典分布式共识算法

2

4.2.IPaxos算法与Raft算法

4.2.2拜占庭问题与PBFT算法

4.3区块链共识机制

4.3.IPoW工作量证明

9135-18三5-64.3.2Pos工作量证明

4.3.3委任权益证明(DPoS)

第5章Fabric安装与部署

五

1013M01-25.IHyperledgerFabric简介

5.L1模块化

5.L2许可和非许可区块链

5.1.3智能合约

5.1.4隐私和保密性

5.2Fabric安装与部署

5.2.1创建ubuntu20.04虚拟机

5.2.2安装基础软件

5.2.3安装G0语言

11145-25三5-6

5.2.4安装Docker&DockeLcoopose

5.2.5拉取Fabric开源项目习题6.2

5.2.6bootstrap.shW本运行

12145-27五1-2

5.海码学实殴习题7.1、

5.3.1用Java构建简单区块链7.3、7.13.

5.3.2SHA256哈希函数的具体实现7.14

13156-1三5-65.3.3区块链存储系统

5.4食品溯源习题8.1、

5.4.1项目环境8*3、8.7、

14156-3五1-2

5.4.2hyperledger-sinple-fqjp

5.5以太坊智能合约实验

1516I三5-6

5.5.1实验部分

5.5.2实验1:开发第一个智能合约

Hellolorld

5.5.3实验2:投票智能合约

16166-10五1-2总结

注：Ch本1R内容开课前填写，可以用艮据具体情况以相同格式添加或加页。02“周次”为校教学日

历规定的学期周次；。3“日期”伊03-12,月在前日在后；04“星期”为与日期对应的星期几，

用大写一、二、二等；。5“节次”按小巾次填写，如1-2、3-4、66、7-8等。

2

・・

爆内外讨论修习、实及、体•环中量计I|）:

每周一次作业，第2周布置一个大作业。

作者

如需配备助教，注明助教工作内容：

随堂听课，上机辅导，批改作业，监考，批改试卷。

考核和评价方式（提供学生课程最终成绩的分数组成，体现形成性的评价过程）：

出勤10%

平时作业20%

大作业20%

期末考试（闭卷上机）50%

教材和教学参考资料包括作者'书名,出版社和出